Доступ в Интернет — это средство или услуга, которая обеспечивает подключение компьютера, компьютерной сети или другого сетевого устройства к Интернету , а также для отдельных лиц или организаций возможность доступа или использования таких приложений, как электронная почта и Всемирная паутина . Доступ в Интернет предлагается на продажу международной иерархией провайдеров Интернет-услуг (ISP), использующих различные сетевые технологии. На уровне розничной торговли многие организации, в том числе муниципальные образования, также предоставляют бесплатный доступ населению.
Доступность доступа к Интернету для широкой публики началась с коммерциализацией раннего Интернета в начале 1990-х годов и выросла с появлением таких полезных приложений, как Всемирная паутина. Только в 1995 годуДоступ имели 0,04 процента населения мира, причем более половины из них проживали в Соединенных Штатах [1] , а потребительское пользование осуществлялось через коммутируемое соединение . К первому десятилетию XXI века многие потребители в развитых странах использовали более быстрые технологии широкополосной связи , а к 2014 году доступ имел 41 процент населения мира, [2] широкополосная связь была почти повсеместно распространена во всем мире, а средняя глобальная скорость соединения превысила один мегабит в секунду. второй. [3] Типы подключений варьируются от домашнего фиксированного кабеля (например, DSL и оптоволокно ) до мобильного (через сотовую связь ) и спутникового . [4]
Интернет развился из сети ARPANET , которая финансировалась правительством США для поддержки проектов внутри правительства, университетов и исследовательских лабораторий США, но со временем разрослась и включила в себя большинство крупных университетов мира и исследовательские подразделения многих технологических компаний. . [5] [6] [7] Широкая аудитория стала использовать его только в 1995 году, когда были сняты ограничения на использование Интернета для передачи коммерческого трафика. [8]
В начале-середине 1980-х годов большая часть доступа в Интернет осуществлялась с персональных компьютеров и рабочих станций , напрямую подключенных к локальным вычислительным сетям (LAN), или через коммутируемые соединения с использованием модемов и аналоговых телефонных линий . Локальные сети обычно работали со скоростью 10 Мбит/с, в то время как скорость передачи данных модемов выросла с 1200 бит/с в начале 1980-х годов до 56 Кбит/с к концу 1990-х годов. Первоначально коммутируемые соединения осуществлялись с терминалов или компьютеров, на которых было установлено программное обеспечение эмуляции терминала, к терминальным серверам в локальных сетях. Эти коммутируемые соединения не поддерживали сквозное использование интернет-протоколов и обеспечивали только соединения между терминалом и хостом. Внедрение серверов сетевого доступа , поддерживающих Интернет-протокол последовательной линии (SLIP), а затем и двухточечный протокол (PPP), расширило Интернет-протоколы и сделало полный спектр Интернет-услуг доступными для пользователей коммутируемого доступа; хотя и медленнее из-за более низких скоростей передачи данных, доступных при коммутируемом доступе.
Важным фактором быстрого роста скорости доступа в Интернет стал прогресс в технологии MOSFET (МОП-транзистор). [9] МОП-транзистор, первоначально изобретенный Мохамедом Аталлой и Давоном Кангом в 1959 году, [10] [11] [12] является строительным блоком телекоммуникационных сетей Интернета . [13] [14] Лазер , первоначально продемонстрированный Чарльзом Х. Таунсом и Артуром Леонардом Шавлоу в 1960 году, был принят для световых МОП-систем примерно в 1980 году, что привело к экспоненциальному росту пропускной способности Интернета . Непрерывное масштабирование MOSFET с тех пор привело к удвоению онлайн-пропускной способности каждые 18 месяцев ( закон Эдхольма , связанный с законом Мура ), при этом пропускная способность телекоммуникационных сетей выросла с битов в секунду до терабитов в секунду . [9]
Широкополосный доступ в Интернет, часто сокращаемый до просто широкополосного доступа, просто определяется как «доступ в Интернет, который всегда включен и работает быстрее, чем традиционный коммутируемый доступ» [15] [16] и, таким образом, охватывает широкий спектр технологий. Ядром этих широкополосных Интернет-технологий являются дополнительные цифровые схемы МОП (КМОП) , [17] [18] скоростные возможности которых были расширены за счет инновационных методов проектирования. [18] Широкополосные соединения обычно выполняются с использованием встроенных сетевых возможностей компьютера Ethernet или с помощью карты расширения NIC .
Большинство услуг широкополосного доступа обеспечивают постоянное соединение; процесс дозвона не требуется и не мешает голосовому использованию телефонных линий. [19] Широкополосная связь обеспечивает улучшенный доступ к Интернет-услугам, таким как:
В 1990-х годах инициатива Национальной информационной инфраструктуры в США сделала широкополосный доступ в Интернет вопросом государственной политики. [20] В 2000 году большая часть доступа в Интернет в домах предоставлялась через коммутируемое соединение, в то время как многие предприятия и школы использовали широкополосное соединение. В 2000 году в 34 странах ОЭСР было чуть менее 150 миллионов абонентов коммутируемого доступа [21] и менее 20 миллионов абонентов широкополосного доступа. К 2005 году широкополосная связь выросла, а коммутируемое соединение сократилось, так что количество абонентов примерно сравнялось и составило 130 миллионов каждая. В 2010 году в странах ОЭСР более 90% подписок на доступ к Интернету использовали широкополосную связь, количество подписок на широкополосную связь выросло до более чем 300 миллионов, а количество подписок по коммутируемому доступу сократилось до менее 30 миллионов. [22]
Наиболее широко распространенными технологиями широкополосной связи являются цифровая абонентская линия (DSL), ADSL и кабельный доступ в Интернет . Новые технологии включают VDSL и оптоволокно, протянутое ближе к абоненту как на телефонных, так и на кабельных станциях. Оптоволоконная связь , которая лишь недавно стала использоваться в помещениях и на улице , сыграла решающую роль в обеспечении широкополосного доступа в Интернет, сделав передачу информации с очень высокой скоростью передачи данных на большие расстояния гораздо более рентабельной, чем технология медных проводов. .
В районах, где нет ADSL или кабеля, некоторые общественные организации и местные органы власти устанавливают сети Wi-Fi . Беспроводной, спутниковый и микроволновый Интернет часто используются в сельских, неосвоенных или других труднодоступных районах, где проводной Интернет недоступен.
Новые технологии, внедряемые для фиксированного (стационарного) и мобильного широкополосного доступа, включают WiMAX , LTE и фиксированную беспроводную связь .
Примерно начиная с 2006 года мобильный широкополосный доступ становится все более доступным на потребительском уровне с использованием технологий « 3G » и « 4G », таких как HSPA , EV-DO , HSPA+ и LTE .
Помимо доступа из дома, школы и на рабочем месте доступ в Интернет может быть доступен в общественных местах , таких как библиотеки и интернет-кафе , где есть компьютеры с подключением к Интернету. Некоторые библиотеки предоставляют станции для физического подключения ноутбуков пользователей к локальным сетям.
Точки беспроводного доступа в Интернет доступны в общественных местах, таких как залы аэропортов, в некоторых случаях только для кратковременного использования стоя. Некоторые точки доступа также могут предоставлять компьютеры с монетоприемником. Используются различные термины, такие как «общественный интернет-киоск », «терминал общего доступа» и «веб- автомат ». Во многих отелях также есть общественные терминалы, обычно платные.
Кофейни, торговые центры и другие места все чаще предлагают беспроводной доступ к компьютерным сетям, называемым точками доступа , для пользователей, которые приносят свои собственные устройства с поддержкой беспроводной связи, такие как ноутбук или КПК . Эти услуги могут быть бесплатными для всех, бесплатными только для клиентов или платными. Точка доступа Wi-Fi не обязательно должна быть ограничена ограниченным местом, поскольку несколько из них могут охватывать весь кампус или парк или даже весь город.
Кроме того, мобильный широкополосный доступ позволяет смартфонам и другим цифровым устройствам подключаться к Интернету из любого места, из которого можно позвонить по мобильному телефону , в зависимости от возможностей этой мобильной сети.
Скорость передачи данных для модемов коммутируемого доступа варьируется от всего лишь 110 бит/с в конце 1950-х годов до максимума от 33 до 64 кбит/с ( V.90 и V.92 ) в конце 1990-х годов. Коммутируемые соединения обычно требуют выделенной телефонной линии. Сжатие данных может повысить эффективную скорость передачи данных для модемного соединения с 220 ( V.42bis ) до 320 ( V.44 ) кбит/с. [23] Однако эффективность сжатия данных весьма различна и зависит от типа отправляемых данных, состояния телефонной линии и ряда других факторов. В действительности общая скорость передачи данных редко превышает 150 кбит/с. [24]
Широкополосные технологии обеспечивают значительно более высокие скорости передачи данных, чем коммутируемый доступ, как правило, без нарушения обычного использования телефона. В определениях широкополосной связи использовались различные минимальные скорости передачи данных и максимальные задержки: от 64 кбит/с до 4,0 Мбит/с. [25] В 1988 году организация по стандартизации CCITT определила «широкополосную услугу» как требование каналов передачи, способных поддерживать скорость передачи данных , превышающую первичную скорость , которая находится в диапазоне примерно от 1,5 до 2 Мбит/с. [26] В отчете Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) за 2006 год широкополосная связь определяется как скорость передачи данных, равная или превышающая 256 кбит/с. [27] А в 2015 году Федеральная комиссия по связи США (FCC) определила «базовую широкополосную связь» как скорость передачи данных не менее 25 Мбит/с в нисходящем направлении (из Интернета на компьютер пользователя ) и 3 Мбит/с в восходящем направлении (от пользовательского компьютера). компьютер в Интернет). [28] Тенденция заключается в повышении порога определения широкополосной связи по мере того, как становятся доступными услуги с более высокой скоростью передачи данных. [29]
Модемы коммутируемого доступа с более высокой скоростью передачи данных и многие услуги широкополосного доступа являются «асимметричными» — поддерживают гораздо более высокие скорости передачи данных для загрузки (в сторону пользователя), чем для выгрузки (в сторону Интернета).
Скорости передачи данных, в том числе указанные в этой статье, обычно определяются и рекламируются с точки зрения максимальной или пиковой скорости загрузки. На практике эти максимальные скорости передачи данных не всегда надежно доступны клиенту. [30] Реальная скорость сквозной передачи данных может быть ниже из-за ряда факторов. [31] В конце июня 2016 года средняя скорость интернет-соединения во всем мире составляла около 6 Мбит/с. [32] Качество физической связи может меняться в зависимости от расстояния, а также для беспроводного доступа в зависимости от местности, погоды, конструкции здания, расположения антенны и помех от других источников радиосигнала. Узкие места в сети могут существовать в любой точке пути от конечного пользователя к используемому удаленному серверу или службе, а не только на первом или последнем канале, обеспечивающем доступ к Интернету конечному пользователю.
Пользователи могут совместно использовать доступ через общую сетевую инфраструктуру. Поскольку большинство пользователей не используют полную пропускную способность соединения постоянно, эта стратегия агрегации (известная как конкурирующая услуга ) обычно работает хорошо, и пользователи могут работать на полной скорости передачи данных, по крайней мере, на короткие периоды времени. Однако одноранговый обмен файлами (P2P) и потоковое видео высокого качества могут потребовать высоких скоростей передачи данных в течение продолжительных периодов времени, что нарушает эти предположения и может привести к превышению подписки на услугу, что приведет к перегрузке и снижению производительности. Протокол TCP включает механизмы управления потоком, которые автоматически ограничивают используемую полосу пропускания в периоды перегрузки сети . Это справедливо в том смысле, что все пользователи, испытывающие перегрузку, получают меньшую пропускную способность, но это может расстраивать клиентов и стать серьезной проблемой для интернет-провайдеров. В некоторых случаях фактически доступная пропускная способность может упасть ниже порога, необходимого для поддержки конкретной услуги, такой как видеоконференции или потоковое видео в реальном времени, что фактически делает услугу недоступной.
Когда трафик особенно велик, интернет-провайдер может намеренно ограничить полосу пропускания, доступную классам пользователей или для определенных услуг. Это известно как формирование трафика , и тщательное его использование может обеспечить лучшее качество обслуживания для срочных услуг даже в чрезвычайно загруженных сетях. Однако чрезмерное использование может привести к опасениям по поводу справедливости и нейтральности сети или даже к обвинениям в цензуре , когда некоторые типы трафика строго или полностью блокируются.
Отключение или отключение Интернета может быть вызвано перебоями в местной передаче сигналов. Нарушения подводных кабелей связи могут вызвать отключения электроэнергии или замедление движения на больших территориях, как, например, в случае с обрывом подводного кабеля в 2008 году . Менее развитые страны более уязвимы из-за небольшого количества линий с высокой пропускной способностью. Наземные кабели также уязвимы, как это произошло в 2011 году, когда женщина, копавшая металлолом, прервала большую часть связи в Армении. [33] Отключения Интернета, затрагивающие почти целые страны, могут быть достигнуты правительствами как форма интернет-цензуры , как в случае с блокировкой Интернета в Египте , в результате чего примерно 93% [34] сетей остались без доступа в 2011 году в попытке остановить мобилизация на антиправительственные выступления . [35]
25 апреля 1997 года из-за сочетания человеческой ошибки и ошибки программного обеспечения неверная таблица маршрутизации в MAI Network Service ( провайдере интернет-услуг в штате Вирджиния ) распространилась по магистральным маршрутизаторам и вызвала серьезные сбои в интернет-трафике на несколько часов. [36]
Когда доступ к Интернету осуществляется через модем, цифровые данные преобразуются в аналоговые для передачи по аналоговым сетям, таким как телефонные и кабельные сети. [19] Компьютер или другое устройство, имеющее доступ к Интернету, будет либо напрямую подключено к модему, который обменивается данными с провайдером Интернет-услуг (ISP), либо подключение модема к Интернету будет совместно использоваться через локальную сеть, которая обеспечивает доступ в ограниченной области, такой как дом, школа, компьютерная лаборатория или офисное здание.
Хотя подключение к локальной сети может обеспечить очень высокую скорость передачи данных внутри локальной сети, фактическая скорость доступа в Интернет ограничена восходящим каналом связи с интернет-провайдером. Локальные сети могут быть проводными или беспроводными. Ethernet по витой паре и Wi-Fi — две наиболее распространенные технологии, используемые сегодня для построения локальных сетей, но в прошлом использовались ARCNET , Token Ring , LocalTalk , FDDI и другие технологии.
Ethernet — это название стандарта IEEE 802.3 для физической связи в локальной сети [37], а Wi-Fi — это торговое название беспроводной локальной сети (WLAN), которая использует один из стандартов IEEE 802.11 . [38] Кабели Ethernet подключаются через коммутаторы и маршрутизаторы. Сети Wi-Fi строятся с использованием одной или нескольких беспроводных антенн, называемых точками доступа .
Многие «модемы» ( кабельные модемы , шлюзы DSL или оптические сетевые терминалы (ONT)) предоставляют дополнительные функции для размещения локальной сети, поэтому большая часть доступа в Интернет сегодня осуществляется через локальную сеть, например, созданную маршрутизатором Wi-Fi, подключенным к модему или комбинированному устройству. модем-маршрутизатор, [ нужна ссылка ] часто очень маленькая локальная сеть, к которой подключено всего одно или два устройства. И хотя локальные сети являются важной формой доступа в Интернет, возникает вопрос о том, как и с какой скоростью передачи данных сама локальная сеть подключается к остальной части глобального Интернета. Описанные ниже технологии используются для осуществления этих подключений, или, другими словами, того, как модемы клиентов ( оборудование в помещении клиента ) чаще всего подключаются к интернет-провайдерам (ISP).
Коммутируемый доступ в Интернет использует модем и телефонный звонок, сделанный через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN), для подключения к пулу модемов, управляемых интернет-провайдером. Модем преобразует цифровой сигнал компьютера в аналоговый сигнал, который передается по локальной линии телефонной линии , пока не достигнет коммутационных устройств телефонной компании или центрального офиса (CO), где он переключается на другую телефонную линию, которая подключается к другому модему на удаленном конце. связи. [39]
Работая на одном канале, коммутируемое соединение монополизирует телефонную линию и является одним из самых медленных способов доступа в Интернет. Коммутируемый доступ часто является единственной формой доступа в Интернет, доступной в сельской местности, поскольку для подключения к Интернету не требуется никакой новой инфраструктуры, помимо уже существующей телефонной сети. Обычно коммутируемые соединения не превышают скорость56 кбит/с , поскольку они в основном создаются с использованием модемов, которые работают с максимальной скоростью передачи данных 56 кбит/с в нисходящем направлении (по направлению к конечному пользователю) и 34 или 48 кбит/с в восходящем направлении (в направлении глобального Интернета). [19]
Многоканальный коммутируемый доступ обеспечивает увеличенную пропускную способность за счет объединения нескольких каналов коммутируемого соединения и доступа к ним как к одному каналу данных. [40] Для этого требуются два или более модема, телефонные линии и учетные записи коммутируемого доступа, а также интернет-провайдер, поддерживающий многоканальную связь – и, конечно же, плата за линию и передачу данных также удваивается. Этот вариант обратного мультиплексирования некоторое время был популярен среди некоторых высококлассных пользователей до того, как стали доступны ISDN, DSL и другие технологии. Diamond и другие производители создали специальные модемы для поддержки многоканальной связи. [41]
Термин «широкополосная связь» включает в себя широкий спектр технологий, каждая из которых обеспечивает доступ к Интернету с более высокой скоростью передачи данных. В следующих технологиях используются провода или кабели, в отличие от беспроводной широкополосной связи, описанной ниже.
Цифровая сеть с интеграцией служб (ISDN) — это коммутируемая телефонная служба, способная передавать голос и цифровые данные, а также один из старейших методов доступа в Интернет. ISDN использовался для голосовой связи, видеоконференций и приложений широкополосной передачи данных. ISDN был очень популярен в Европе, но менее распространен в Северной Америке. Пик его использования пришелся на конец 1990-х годов, когда еще не появились технологии DSL и кабельных модемов. [42]
ISDN базовой скорости, известный как ISDN-BRI, имеет два «несущих» или «B» канала со скоростью 64 кбит/с. Эти каналы можно использовать отдельно для голосовых вызовов или вызовов данных или объединить их для предоставления услуги со скоростью 128 кбит/с. Несколько линий ISDN-BRI можно объединить вместе, чтобы обеспечить скорость передачи данных выше 128 кбит/с. ISDN с первичной скоростью, известный как ISDN-PRI, имеет 23 несущих канала (64 кбит/с каждый) для общей скорости передачи данных 1,5 Мбит/с (стандарт США). Линия ISDN E1 (европейский стандарт) имеет 30 несущих каналов и общую скорость передачи данных 1,9 Мбит/с.
Выделенные линии — это выделенные линии, используемые в основном интернет-провайдерами, бизнесом и другими крупными предприятиями для подключения локальных сетей и кампусных сетей к Интернету с использованием существующей инфраструктуры телефонной сети общего пользования или других провайдеров. Выделенные линии , предоставляемые с использованием проводов, оптоволокна и радиосвязи , используются для непосредственного доступа в Интернет, а также являются строительными блоками, из которых создаются некоторые другие формы доступа в Интернет. [43]
Технология T-carrier появилась в 1957 году и обеспечивает скорость передачи данных в диапазоне от 56 доот 64 кбит/с ( DS0 ) до1,5 Мбит/с ( DS1 или T1), до45 Мбит/с ( DS3 или T3). [44] Линия T1 передает 24 канала голоса или данных (24 DS0), поэтому клиенты могут использовать одни каналы для данных, а другие — для голосового трафика, или использовать все 24 канала для передачи данных по чистому каналу. Линия DS3 (T3) передает 28 каналов DS1 (T1). Дробные линии T1 также доступны в кратностях DS0, чтобы обеспечить скорость передачи данных от 56 до1500 кбит/с . Для линий T-оператора требуется специальное оконечное оборудование, которое может быть отдельным или интегрированным в маршрутизатор или коммутатор и которое можно приобрести или арендовать у интернет-провайдера. [45] В Японии эквивалентным стандартом является J1/J3. В Европе немного другой стандарт E-carrier обеспечивает 32 пользовательских канала (64 кбит/с ) на E1 (2,0 Мбит/с ) и 512 пользовательских каналов или 16 E1 на E3 (34,4 Мбит/с ).
Синхронная оптическая сеть (SONET в США и Канаде) и синхронная цифровая иерархия (SDH в остальном мире) — это стандартные протоколы мультиплексирования, используемые для передачи цифровых битовых потоков с высокой скоростью передачи данных по оптическому волокну с использованием лазеров или высокопроизводительных когерентный свет от светодиодов (LED). При более низких скоростях передачи данные также могут передаваться через электрический интерфейс. Базовым блоком кадрирования является ОС-3с (оптический) или СТС-3с (электрический), несущий155,520 Мбит/с . Таким образом, OC-3c будет нести три полезных нагрузки OC-1 (51,84 Мбит/с), каждая из которых имеет достаточную емкость для включения полноценного DS3. Более высокие скорости передачи данных обеспечиваются в OC-3c, кратном четырем, обеспечивая OC-12c (622,080 Мбит/с ), OC-48c (2,488 Гбит/с ), OC-192c (9,953 Гбит/с ) и OC-768c (39,813 Гбит/с ). Буква «c» в конце меток OC означает «объединенный» и указывает на один поток данных, а не на несколько мультиплексированных потоков данных. [43] Оптическая транспортная сеть (OTN) может использоваться вместо SONET для более высоких скоростей передачи данных до400 Гбит/с на канал OTN.
Стандарты IEEE (802.3) 1 , 10 , 40 и 100 Gigabit Ethernet позволяют передавать цифровые данные по медному кабелю на расстояния до 100 м и по оптоволоконному кабелю на расстояния до 100 м.40 км . [46]
Кабельный Интернет обеспечивает доступ с помощью кабельного модема по гибридной волоконно-коаксиальной (HFC) проводке, первоначально разработанной для передачи телевизионных сигналов. Оптоволоконный или коаксиальный медный кабель может соединять узел с местоположением клиента через соединение, известное как кабельный отвод. Используя систему терминирования кабельного модема , все узлы кабельных абонентов в районе подключаются к центральному офису кабельной компании, известному как «головной узел». Затем кабельная компания подключается к Интернету, используя различные средства – обычно оптоволоконный кабель или цифровую спутниковую и микроволновую передачу. [47] Как и DSL, широкополосный кабель обеспечивает постоянное соединение с интернет-провайдером.
В нисходящем направлении , в направлении к пользователю, скорость передачи данных в некоторых странах может достигать 1000 Мбит/с при использовании DOCSIS 3.1. Восходящий трафик, исходящий от пользователя, варьируется от 384 Кбит/с до более 50 Мбит/с. DOCSIS 4.0 обещает до10 Гбит/с в нисходящем направлении и6 Гбит/с в восходящем направлении, однако эта технология еще не реализована в реальных условиях. Широкополосный кабельный доступ обычно обслуживает меньше бизнес-клиентов, поскольку существующие кабельные телевизионные сети обычно обслуживают жилые дома; В коммерческих зданиях не всегда имеется проводка для коаксиальных кабельных сетей. [48] Кроме того, поскольку абоненты широкополосного кабельного телевидения используют одну и ту же местную линию, сообщения могут быть перехвачены соседними абонентами. Кабельные сети регулярно используют схемы шифрования данных, передаваемых к клиентам и от них, но этим схемам можно помешать. [47]
Услуга цифровой абонентской линии (DSL) обеспечивает подключение к Интернету через телефонную сеть. В отличие от коммутируемого доступа, DSL может работать с использованием одной телефонной линии, не препятствуя нормальному использованию телефонной линии для голосовых вызовов. DSL использует высокие частоты, а низкие (слышимые) частоты линии остаются свободными для обычной телефонной связи. [19] Эти полосы частот впоследствии разделяются фильтрами, установленными на территории заказчика.
Первоначально DSL означало «цифровую абонентскую петлю». В телекоммуникационном маркетинге термин «цифровая абонентская линия» широко понимается как означающий асимметричную цифровую абонентскую линию (ADSL), наиболее часто устанавливаемую разновидность DSL. Пропускная способность данных потребительских услуг DSL обычно варьируется от 256 кбит/с до 20 Мбит/с в направлении к клиенту (нисходящий поток), в зависимости от технологии DSL, состояния линии и реализации уровня обслуживания. В ADSL пропускная способность данных в восходящем направлении (т. е. в направлении к поставщику услуг) ниже, чем в нисходящем направлении (т. е. к клиенту), отсюда и обозначение асимметричного. [49] При использовании симметричной цифровой абонентской линии (SDSL) скорости передачи данных в нисходящем и восходящем направлении равны. [50]
Цифровая абонентская линия с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL или VHDSL, ITU G.993.1) [51] — это стандарт цифровой абонентской линии (DSL), утвержденный в 2001 году, который обеспечивает скорость передачи данных до 52 Мбит/с в нисходящем направлении и до 16 Мбит/с в нисходящем направлении. скорость передачи данных в восходящем направлении по медным проводам [52] и до 85 Мбит/с в нисходящем и восходящем направлении по коаксиальному кабелю. [53] VDSL способна поддерживать такие приложения, как телевидение высокой четкости, а также телефонные услуги (передача голоса по IP ) и общий доступ в Интернет через одно физическое соединение.
VDSL2 ( ITU-T G.993.2 ) — это версия второго поколения и усовершенствование VDSL. [54] Утвержденный в феврале 2006 года, он способен обеспечивать скорость передачи данных, превышающую 100 Мбит/с одновременно как в восходящем, так и в нисходящем направлениях. Однако максимальная скорость передачи данных достигается на расстоянии около 300 метров, а производительность ухудшается по мере увеличения расстояния и затухания в контуре .
Кольца DSL (DSLR) или Bonded DSL Rings — это кольцевая топология, в которой используется технология DSL по существующим медным телефонным проводам для обеспечения скорости передачи данных до 400 Мбит/с. [55]
«Оптоволокно до дома » (FTTH) — это один из членов семейства «Оптоволокно до x» (FTTx), которое включает в себя «Оптоволокно до здания или подвала» (FTTB), «Оптоволокно до помещения» (FTTP). ), «Оптоволокно до стола» (FTTD), «Оптоволокно до бордюра» (FTTC) и «Оптоволокно до узла» (FTTN). [56] Все эти методы приближают данные к конечному пользователю по оптическим волокнам. Различия между методами в основном связаны с тем, насколько близко к конечному пользователю осуществляется доставка по оптоволокну. Все эти методы доставки по функциям и архитектуре аналогичны гибридным волоконно-коаксиальным (HFC) системам, используемым для обеспечения кабельного доступа в Интернет. Оптоволоконные подключения к Интернету для клиентов представляют собой либо AON ( активная оптическая сеть ), либо, чаще всего, PON ( пассивная оптическая сеть ). Примерами стандартов оптоволоконного доступа в Интернет являются G.984 (GPON, G-PON) и 10G-PON (XG-PON). Вместо этого интернет-провайдеры могут использовать Metro Ethernet для корпоративных и институциональных клиентов.
Использование оптического волокна обеспечивает гораздо более высокие скорости передачи данных на относительно большие расстояния. Большинство магистральных сетей Интернета и кабельного телевидения высокой пропускной способности уже используют оптоволоконную технологию, при этом данные переключаются на другие технологии (DSL, кабельное телевидение, LTE) для окончательной доставки клиентам. [57]
В 2010 году Австралия начала развертывание своей национальной широкополосной сети по всей стране с использованием оптоволоконных кабелей для 93 процентов австралийских домов, школ и предприятий. [58] Последующее правительство ЛНП отказалось от проекта в пользу гибридной конструкции FTTN, которая оказалась более дорогой и привела к задержкам. Аналогичные усилия предпринимаются в Италии, Канаде, Индии и многих других странах (см. «Оптоволокно до помещений по странам»). [59] [60] [61] [62]
Интернет по линиям электропередачи , также известный как широкополосная связь по линиям электропередачи (BPL), передает данные Интернета по проводнику, который также используется для передачи электроэнергии . [63] Благодаря уже существующей обширной инфраструктуре линий электропередачи эта технология может предоставить людям в сельских и малонаселенных районах доступ к Интернету с небольшими затратами с точки зрения нового передающего оборудования, кабелей или проводов. Скорость передачи данных асимметрична и обычно находится в диапазоне от 256 кбит/с до 2,7 Мбит/с. [64]
Поскольку эти системы используют части радиоспектра, выделенные другим службам беспроводной связи, помехи между службами являются ограничивающим фактором при внедрении систем Интернета с использованием линий электропередачи. Стандарт IEEE P1901 определяет, что все протоколы линий электропередачи должны обнаруживать существующее использование и избегать вмешательства в него. [64]
Линейный Интернет развивался быстрее в Европе, чем в США, из-за исторических различий в философии проектирования энергосистем. Сигналы данных не могут проходить через используемые понижающие трансформаторы, поэтому на каждом трансформаторе необходимо установить повторитель. [64] В США трансформатор обслуживает небольшую группу, состоящую из одного или нескольких домов. В Европе трансформатор несколько большего размера чаще используется для обслуживания больших групп от 10 до 100 домов. Таким образом, типичному американскому городу требуется на порядок больше ретрансляторов, чем сопоставимому европейскому городу. [65]
Асинхронный режим передачи (ATM) и Frame Relay — это стандарты глобальных сетей, которые можно использовать для обеспечения прямого доступа в Интернет [44] или в качестве строительных блоков других технологий доступа. Например, многие реализации DSL используют уровень ATM поверх уровня битового потока низкого уровня, чтобы обеспечить возможность использования ряда различных технологий по одному и тому же каналу. Локальные сети клиента обычно подключаются к коммутатору ATM или узлу Frame Relay с использованием выделенных линий с широким диапазоном скоростей передачи данных. [66] [67]
MPLS , VPN и широкополосные услуги, такие как кабельный модем и DSL, ATM и Frame Relay , хотя и по-прежнему широко используются, с появлением Ethernet по оптоволоконному кабелю больше не играют той заметной роли, которую они играли раньше.
Беспроводная широкополосная связь используется для обеспечения как фиксированного, так и мобильного доступа в Интернет с помощью следующих технологий.
Спутниковый доступ в Интернет обеспечивает фиксированный, портативный и мобильный доступ в Интернет. [68] Скорость передачи данных варьируется от 2 кбит/с до 1 Гбит/с в нисходящем направлении и от 2 кбит/с до 10 Мбит/с в восходящем направлении. В северном полушарии спутниковые антенны требуют прямой видимости южного неба из-за экваториального положения всех геостационарных спутников. В южном полушарии ситуация обратная, и блюда направлены на север. [69] [70] Влага, дождь и снег могут отрицательно повлиять на работу устройства (так называемое затухание под дождем). [69] [70] [71] Для системы требуется тщательно направленная антенна. [70]
Спутники на геостационарной околоземной орбите (GEO) работают в фиксированном положении на высоте 35 786 км (22 236 миль) над экватором Земли. При скорости света (около 300 000 км/с или 186 000 миль в секунду) радиосигналу требуется четверть секунды, чтобы пройти путь от Земли до спутника и обратно. Когда добавляются другие задержки переключения и маршрутизации и удваиваются задержки, чтобы обеспечить полную двустороннюю передачу, общая задержка может составлять от 0,75 до 1,25 секунды. Эта задержка велика по сравнению с другими формами доступа в Интернет, типичная задержка составляет от 0,015 до 0,2 секунды. Длительные задержки отрицательно влияют на некоторые приложения, требующие ответа в режиме реального времени, особенно онлайн-игры, передачу голоса по IP и устройства дистанционного управления. [72] [73] Технологии настройки TCP и ускорения TCP могут смягчить некоторые из этих проблем. Спутники GEO не покрывают полярные регионы Земли. [69] HughesNet , Exede , AT&T и Dish Network имеют системы GEO. [74] [75] [76] [77]
Группировки спутникового Интернета на низкой околоземной орбите (НОО, ниже 2000 км или 1243 миль) и средней околоземной орбите (СОО, от 2000 до 35786 км или от 1243 до 22236 миль) работают на меньших высотах, и их спутники не фиксируются в своем положении выше. Земля. Поскольку они работают на меньшей высоте, для глобального покрытия требуется больше спутников и ракет-носителей . Это делает первоначальные необходимые инвестиции очень большими, что первоначально привело к объявлению о банкротстве OneWeb и Iridium. Однако их меньшая высота обеспечивает меньшие задержки и более высокие скорости, что делает интерактивные интернет-приложения в реальном времени более осуществимыми. Системы LEO включают Globalstar , Starlink , OneWeb и Iridium . Созвездие O3b представляет собой среднеорбитальную систему с задержкой 125 мс. COMMStellation™ — это система LEO, запуск которой запланирован на 2015 год, [ требуется обновление ] и ожидается, что ее задержка составит всего 7 мс.
Мобильная широкополосная связь — это маркетинговый термин, обозначающий беспроводной доступ в Интернет, предоставляемый через вышки мобильной связи ( сотовые сети ) компьютерам, мобильным телефонам (называемым «сотовыми телефонами» в Северной Америке и Южной Африке и «ручными телефонами» в Азии) и другим цифровым устройствам. с помощью портативных модемов . Некоторые мобильные службы позволяют подключать к Интернету более одного устройства с помощью одного сотового соединения с помощью процесса, называемого модемом . Модем может быть встроен в портативные компьютеры, планшеты, мобильные телефоны и другие устройства, добавлен к некоторым устройствам с помощью ПК-карт , USB-модемов , USB-накопителей или ключей или могут использоваться отдельные беспроводные модемы . [78]
Новые технологии и инфраструктура мобильных телефонов внедряются периодически и, как правило, предполагают изменение фундаментальной природы услуги: становится доступной технология передачи без обратной совместимости, более высокие пиковые скорости передачи данных, новые полосы частот, более широкая полоса частот канала в герцах. Эти переходы называются поколениями. Первые услуги мобильной передачи данных стали доступны во втором поколении (2G).
Приведенные выше скорости загрузки (для пользователя) и выгрузки (в Интернет) являются пиковыми или максимальными, и конечные пользователи обычно сталкиваются с более низкими скоростями передачи данных.
Изначально WiMAX был разработан для предоставления услуг фиксированной беспроводной связи с добавлением беспроводной мобильности в 2005 году. CDPD, CDMA2000 EV-DO и MBWA больше не разрабатываются активно.
В 2011 году 90% населения мира проживало в районах с покрытием 2G, а 45% — в районах с покрытием 2G и 3G. [79]
5G был разработан так, чтобы быть быстрее и иметь меньшую задержку, чем его предшественник 4G. Его можно использовать для мобильного широкополосного доступа в смартфонах или отдельных модемах, которые излучают Wi-Fi или можно подключить через USB к компьютеру, или для фиксированной беспроводной связи.
Фиксированные беспроводные подключения к Интернету, которые не используют спутник и не предназначены для поддержки движущегося оборудования, такого как смартфоны, из-за использования, например, оборудования в помещении клиента , такого как антенны, которые нельзя перемещать на значительной географической территории без потери сигнала. от провайдера, в отличие от смартфонов. Для фиксированной беспроводной связи можно использовать микроволновую широкополосную беспроводную связь или 5G .
Всемирная совместимость для микроволнового доступа ( WiMAX ) — это набор совместимых реализаций семейства стандартов беспроводных сетей IEEE 802.16, сертифицированных WiMAX Forum . Это обеспечивает «предоставление беспроводного широкополосного доступа последней мили в качестве альтернативы кабелю и DSL». [80] Первоначальный стандарт IEEE 802.16, который теперь называется «Фиксированный WiMAX», был опубликован в 2001 году и обеспечивал скорость передачи данных от 30 до 40 мегабит в секунду. [81] Поддержка мобильности была добавлена в 2005 году. Обновление 2011 года обеспечивает скорость передачи данных до 1 Гбит/с для фиксированных станций. WiMax предлагает городскую сеть с радиусом сигнала около 50 км (30 миль), что намного превышает 30-метровый (100-футовый) радиус действия беспроводной локальной сети Wi-Fi. Сигналы WiMAX также проникают через стены зданий гораздо эффективнее, чем Wi-Fi. WiMAX чаще всего используется в качестве стандарта фиксированной беспроводной связи.
Поставщики услуг беспроводного Интернета (WISP) работают независимо от операторов мобильной связи . WISP обычно используют недорогие радиосистемы Wi-Fi IEEE 802.11 для соединения удаленных мест на больших расстояниях ( Wi-Fi дальнего действия ), но могут также использовать другие системы радиосвязи большей мощности, такие как микроволновая печь и WiMAX.
Традиционный стандарт 802.11a/b/g/n/ac представляет собой нелицензируемую всенаправленную услугу, рассчитанную на расстояние от 100 до 150 м (от 300 до 500 футов). Фокусируя радиосигнал с помощью направленной антенны (если это разрешено правилами), 802.11 может надежно работать на расстоянии многих километров (миль), хотя требования технологии к прямой видимости затрудняют подключение в районах с холмистой или сильно лиственной местностью. Кроме того, по сравнению с проводным подключением существуют риски безопасности (если не включены надежные протоколы безопасности); скорость передачи данных обычно ниже (от 2 до 50 раз медленнее); и сеть может быть менее стабильной из-за помех со стороны других беспроводных устройств и сетей, погодных условий и проблем с прямой видимостью. [82]
С ростом популярности несвязанных между собой потребительских устройств, работающих в одном диапазоне 2,4 ГГц, многие провайдеры перешли на диапазон ISM 5 ГГц . Если поставщик услуг имеет необходимую лицензию на использование спектра, он также может переконфигурировать различные марки готового оборудования Wi-Fi для работы в своем собственном диапазоне вместо переполненных нелицензированных. Использование более высоких частот имеет различные преимущества:
Запатентованные технологии, такие как Motorola Canopy & Expedience, могут использоваться WISP для предоставления беспроводного доступа к сельским и другим рынкам, до которых трудно добраться с помощью Wi-Fi или WiMAX. Есть ряд компаний, которые предоставляют данную услугу. [83]
Служба локального многоточечного распределения (LMDS) — это технология широкополосного беспроводного доступа, использующая микроволновые сигналы, работающие в диапазоне от 26 до 29 ГГц. [84] Первоначально разработанная для передачи цифрового телевидения (ЦТВ), она задумана как технология фиксированной беспроводной связи «точка-множество точек» для использования на «последней миле». Скорость передачи данных варьируется от 64 кбит/с до 155 Мбит/с. [85] Расстояние обычно ограничивается примерно 1,5 милями (2,4 км), но в некоторых случаях возможна связь на расстоянии до 5 миль (8 км) от базовой станции. [86]
Стандарты LTE и WiMAX превзошли LMDS как по технологическому, так и по коммерческому потенциалу.
В некоторых регионах, особенно в сельской местности, длина медных линий затрудняет предоставление сетевым операторам услуг с высокой пропускной способностью. Одной из альтернатив является объединение сети фиксированного доступа, обычно XDSL , с беспроводной сетью, обычно LTE. Форум широкополосной связи стандартизировал архитектуру таких сетей гибридного доступа.
Развертывание нескольких соседних точек доступа Wi-Fi иногда используется для создания общегородских беспроводных сетей . [87] Обычно его заказывает местный муниципалитет у коммерческих WISP.
Массовые усилия также привели к созданию беспроводных общественных сетей, широко развернутых во многих странах, как развивающихся, так и развитых. Установки беспроводных интернет-провайдеров в сельской местности, как правило, не носят коммерческого характера, а вместо этого представляют собой лоскутное одеяло из систем, созданных любителями, монтирующими антенны на радиомачтах и башнях , бункерах для хранения сельскохозяйственной продукции , очень высоких деревьях или любых других доступных высоких объектах.
Там, где регулирование радиочастотного спектра не является благоприятным для сообщества, каналы переполнены или когда местные жители не могут себе позволить оборудование, оптическая связь в свободном пространстве также может быть развернута аналогичным образом для передачи «точка-точка» по воздуху (а не по оптоволоконному кабелю). оптический кабель).
Пакетная радиосвязь соединяет компьютеры или целые сети, которыми управляют радиолюбители, с возможностью доступа в Интернет. Обратите внимание, что согласно нормативным правилам, изложенным в лицензии HAM, доступ в Интернет и электронная почта должны быть строго связаны с деятельностью любителей аппаратного обеспечения.
Этот термин, насмешливая игра в сети (работе) , например, в Интернете или Ethernet , относится к ношению кроссовок как к механизму передачи данных.
Для тех, кто не имеет доступа к широкополосному Интернету дома или не может себе его позволить, загрузка больших файлов и распространение информации осуществляется путем передачи через сети на рабочем месте или в библиотеке, которые забираются домой и передаются соседям через кроссовернет. Кубинский El Paquete Semanal является организованным примером этого.
Существуют различные децентрализованные, устойчивые к задержкам одноранговые приложения, целью которых является полная автоматизация этого процесса с использованием любого доступного интерфейса, включая как беспроводные (Bluetooth, сеть Wi-Fi, P2P или точки доступа), так и физически подключенные (USB-накопитель, Ethernet и т. д.). .
Sneakernets также можно использовать в тандеме с передачей данных по компьютерной сети для повышения безопасности данных или общей пропускной способности в случаях использования больших данных. Инновации продолжаются в этой области и по сей день; например, AWS недавно анонсировала Snowball, и аналогичным образом многие исследовательские институты и правительственные учреждения выполняют массовую обработку данных.
Доступ в Интернет ограничен соотношением между ценами и доступными ресурсами для расходования. Что касается последнего, то, по оценкам, 40% населения мира имеет менее 20 долларов США в год, которые можно потратить на информационно-коммуникационные технологии (ИКТ). [89] В Мексике беднейшие 30% населения насчитывают примерно 35 долларов США в год (3 доллара США в месяц), а в Бразилии беднейшие 22% населения имеют лишь 9 долларов США в год, которые можно потратить на ИКТ ( 0,75 доллара США в месяц). В Латинской Америке известно, что граница между ИКТ как товаром первой необходимости и ИКТ как предметом роскоши проходит примерно через «магическую цифру» в 10 долларов США на человека в месяц или 120 долларов США в год. [89] Это сумма расходов на ИКТ, которую люди считают базовой необходимостью. Текущие цены на доступ в Интернет во многих странах значительно превышают доступные ресурсы.
Пользователи коммутируемого доступа оплачивают расходы на местные или междугородние телефонные звонки, обычно платят ежемесячную абонентскую плату и могут взимать дополнительную поминутную плату или плату в зависимости от трафика, а также ограничивать время подключения своим интернет-провайдером. Хотя сегодня это менее распространено, чем в прошлом, некоторый коммутируемый доступ предлагается «бесплатно» в обмен на просмотр рекламных баннеров в рамках коммутируемой услуги. NetZero , BlueLight , Juno , Freenet (NZ) и Free-nets — примеры сервисов, обеспечивающих бесплатный доступ. Некоторые беспроводные общественные сети продолжают традицию предоставления бесплатного доступа в Интернет.
Фиксированный широкополосный доступ в Интернет часто продается по «неограниченной» или фиксированной модели ценообразования, при этом цена определяется максимальной скоростью передачи данных, выбранной клиентом, а не поминутной оплатой или оплатой в зависимости от трафика. Для мобильного широкополосного доступа в Интернет обычно используются поминутная плата и плата за трафик, а также ограничения трафика.
Интернет-сервисы, такие как Facebook , Wikipedia и Google, разработали специальные программы для партнерства с операторами мобильных сетей (MNO), чтобы ввести нулевую стоимость своих объемов данных в качестве средства более широкого предоставления своих услуг на развивающихся рынках. [90]
С ростом потребительского спроса на потоковый контент, такой как видео по запросу и одноранговый обмен файлами , спрос на полосу пропускания быстро увеличился, и для некоторых интернет-провайдеров модель ценообразования с фиксированной ставкой может стать неустойчивой. Однако, поскольку фиксированные затраты , по оценкам, составляют 80–90% стоимости предоставления услуг широкополосной связи, предельные затраты на передачу дополнительного трафика являются низкими. Большинство интернет-провайдеров не раскрывают свои расходы, но стоимость передачи гигабайта данных в 2011 году оценивалась примерно в 0,03 доллара. [91]
По оценкам некоторых интернет-провайдеров, небольшое количество их пользователей потребляет непропорциональную часть общей пропускной способности. В ответ некоторые интернет-провайдеры рассматривают, экспериментируют или внедрили комбинации ценообразования на основе трафика, времени суток или ценообразования «пиковое» и «непиковое», а также ограничений полосы пропускания или трафика. Другие утверждают, что, поскольку предельные затраты на дополнительную полосу пропускания очень малы и составляют от 80 до 90 процентов затрат, фиксированных независимо от уровня использования, такие шаги не нужны или мотивированы другими соображениями, кроме стоимости доставки полосы пропускания конечному пользователю. [92] [93] [94]
В Канаде Rogers Hi-Speed Internet и Bell Canada ввели ограничения на пропускную способность . [92] В 2008 году Time Warner начала экспериментировать с ценообразованием на основе использования в Бомонте, штат Техас. [95] В 2009 году попытка Time Warner распространить ценообразование на основе использования в Рочестере, штат Нью-Йорк, однако, встретила сопротивление общественности и была прекращена. [96] 1 августа 2012 г. в Нэшвилле, штат Теннесси, и 1 октября 2012 г. в Тусоне, штат Аризона, компания Comcast начала тесты, которые накладывают ограничения на данные для жителей района. В Нэшвилле превышение ограничения в 300 Гбайт требует временной покупки 50 Гбайт дополнительных данных. [97]
Несмотря на огромный рост, доступ в Интернет не распределяется равномерно внутри стран или между ними. [102] [103] Цифровой разрыв означает «разрыв между людьми, имеющими эффективный доступ к информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ), и людьми с очень ограниченным доступом или вообще без него». Разрыв между людьми, имеющими доступ к Интернету, и теми, у кого его нет, является одним из многих аспектов цифрового неравенства. [104] Наличие у кого-либо доступа к Интернету может во многом зависеть от финансового положения, географического положения, а также политики правительства. «Население с низкими доходами, сельское население и меньшинства получили особое внимание как технологические «неимущие»». [105]
Политика правительства играет огромную роль в обеспечении доступа к Интернету или ограничении доступа для малообеспеченных групп, регионов и стран. Например, в Пакистане, который проводит агрессивную политику в области информационных технологий, направленную на усиление стремления к экономической модернизации, число пользователей Интернета выросло со 133 900 (0,1% населения) в 2000 году до 31 миллиона (17,6% населения) в 2000 году. 2011. [106] В Северной Корее относительно ограничен доступ к Интернету из-за опасений правительства перед политической нестабильностью, которая может сопровождать преимущества доступа к глобальному Интернету. [107] Торговое эмбарго США является барьером, ограничивающим доступ в Интернет на Кубе . [108]
Доступ к компьютерам является доминирующим фактором, определяющим уровень доступа в Интернет. В 2011 году в развивающихся странах 25% домохозяйств имели компьютер и 20% имели доступ в Интернет, тогда как в развитых странах эти цифры составляли 74% домохозяйств и 71% имели доступ в Интернет. [79] Большинство людей в развивающихся странах не имеют доступа в Интернет. [109] Около 4 миллиардов человек не имеют доступа в Интернет. [110] Когда в 2007 году на Кубе была легализована покупка компьютеров, резко возросла частная собственность на компьютеры (в 2008 году на острове было 630 000 компьютеров, что на 23% больше, чем в 2007 году). [111] [112]
Доступ к Интернету изменил образ мышления многих людей и стал неотъемлемой частью экономической, политической и социальной жизни людей. Организация Объединенных Наций признала, что предоставление доступа к Интернету большему количеству людей в мире позволит им воспользоваться «политическими, социальными, экономическими, образовательными и карьерными возможностями», доступными через Интернет. [103] Некоторые из 67 принципов, принятых на Всемирном саммите по информационному обществу, созванному Организацией Объединенных Наций в Женеве в 2003 году, напрямую касаются цифрового разрыва. [113] В целях содействия экономическому развитию и сокращению цифрового неравенства были разработаны и разрабатываются национальные планы широкополосной связи, направленные на повышение доступности доступного высокоскоростного доступа в Интернет во всем мире. Global Gateway, инициатива ЕС по содействию развитию инфраструктуры во всем мире, планирует привлечь 300 миллиардов евро на проекты подключения, в том числе в цифровом секторе, в период с 2021 по 2027 год. [114] [115]
Доступ к Интернету вырос примерно с 10 миллионов человек в 1993 году до почти 40 миллионов в 1995 году, до 670 миллионов в 2002 году и до 2,7 миллиардов в 2013 году. [118] По мере насыщения рынка рост числа пользователей Интернета замедляется. в промышленно развитых странах, но продолжается в Азии, [119] Африке, Латинской Америке, странах Карибского бассейна и на Ближнем Востоке. По оценкам, в Африке около 900 миллионов человек до сих пор не подключены к Интернету; для тех, кто платит за подключение, как правило, остается высокой, а пропускная способность во многих местах серьезно ограничена. [120] [121] Однако число мобильных клиентов в Африке растет быстрее, чем где-либо еще. Мобильные финансовые услуги также позволяют осуществлять немедленную оплату продуктов и услуг. [122] [123] [124]
В 2011 году насчитывалось примерно 0,6 миллиарда абонентов фиксированного широкополосного доступа и почти 1,2 миллиарда абонентов мобильного широкополосного доступа. [125] В развитых странах люди часто используют сети как фиксированного, так и мобильного широкополосного доступа. В развивающихся странах мобильная широкополосная связь зачастую является единственным доступным методом доступа. [79]
Традиционно разрыв измерялся количеством существующих подписок и цифровых устройств («имеющих и не имеющих подписок»). Недавние исследования измеряли цифровой разрыв не с точки зрения технологических устройств, а с точки зрения существующей пропускной способности на человека (в кбит/с на душу населения). [101] [126] Как показано на рисунке сбоку, цифровой разрыв в кбит/с не уменьшается монотонно, а вновь увеличивается с каждой новой инновацией. Например, «массовое распространение узкополосного Интернета и мобильных телефонов в конце 1990-х годов» усилило цифровое неравенство, а также «первоначальное внедрение широкополосных DSL и кабельных модемов в 2003–2004 годах повысило уровень неравенства». [126] Это связано с тем, что новый вид связи никогда не внедряется мгновенно и единообразно для общества в целом, а медленно распространяется через социальные сети. Как показано на рисунке, в середине 2000-х годов пропускная способность связи была распределена более неравномерно, чем в конце 1980-х годов, когда существовали только стационарные телефоны. Самый недавний рост цифрового равенства обусловлен массовым распространением последних цифровых инноваций (т.е. инфраструктуры фиксированной и мобильной широкополосной связи, например, 3G и оптоволокна FTTH ). [127] Как показано на рисунке, доступ в Интернет с точки зрения пропускной способности в 2014 году распределялся более неравномерно, чем в середине 1990-х годов.
Например, только 0,4% населения Африки имеют подписку на фиксированный широкополосный доступ. Большинство пользователей Интернета используют его через мобильную широкополосную связь. [120] [121] [128] [129]
Одной из серьезных проблем доступа в Интернет в целом и широкополосного доступа в частности является предоставление услуг потенциальным клиентам в районах с низкой плотностью населения , например, фермерам, владельцам ранчо и небольшим городам. В городах с высокой плотностью населения поставщику услуг легче окупить затраты на оборудование, но каждому сельскому потребителю для подключения может потребоваться дорогостоящее оборудование. По данным Pew Internet & American Life Project, хотя в 2010 году 66% американцев имели подключение к Интернету, в сельской местности эта цифра составляла только 50%. [130] Virgin Media рекламировала более 100 городов по всему Соединенному Королевству «от Кумбрана до Клайдбанка », которые имеют доступ к их услуге со скоростью 100 Мбит/с. [30]
Поставщики услуг беспроводного Интернета (WISP) быстро становятся популярным вариантом широкополосной связи в сельской местности. [131] Требования технологии к прямой видимости могут затруднить связь в некоторых районах с холмистой и сильно лиственной местностью. Однако проект Tegola, успешный пилотный проект в отдаленной Шотландии, демонстрирует, что беспроводная связь может быть жизнеспособным вариантом. [132]
Инициатива «Широкополосная связь для сельской местности Новой Шотландии» — первая программа в Северной Америке, гарантирующая доступ «100% гражданских адресов» в регионе. Он основан на технологии Motorola Canopy . По состоянию на ноябрь 2011 года о проблемах с доступом сообщили менее 1000 домохозяйств. Ожидалось , что развертывание новой сотовой сети одним провайдером Canopy ( Eastlink ) предоставит альтернативу услугам 3G/4G, возможно, по специальной безлимитной цене, для регионов, которые Canopy труднее обслуживать. [133]
В Новой Зеландии правительство сформировало фонд для улучшения широкополосной связи в сельской местности, [134] и покрытия мобильной связи. Текущие предложения включают в себя: (а) расширение покрытия оптоволокна и модернизацию медного кабеля для поддержки VDSL, (б) сосредоточение внимания на улучшении покрытия сотовой связи или (в) региональную беспроводную связь. [135]
Несколько стран запустили сети гибридного доступа , чтобы обеспечить более быстрые интернет-услуги в сельских районах, позволяя сетевым операторам эффективно объединять свои сети XDSL и LTE.
Действия, заявления, мнения и рекомендации, изложенные ниже, привели к предположению, что доступ в Интернет сам по себе является или должен стать гражданским правом или, возможно, правом человека. [136] [137]
В нескольких странах были приняты законы, требующие от государства работы по обеспечению широкой доступности доступа в Интернет или предотвращающие необоснованное ограничение государством доступа человека к информации и Интернету:
В декабре 2003 года под эгидой ООН был созван Всемирный саммит по информационному обществу (WSIS) . После длительных переговоров между правительствами, бизнесом и представителями гражданского общества была принята Декларация принципов ВВУИО, подтверждающая важность информационного общества для поддержания и укрепления прав человека : [113] [144]
Декларация принципов ВВУИО особо подчеркивает важность права на свободу выражения мнений в « информационном обществе », заявляя:
Опрос 27 973 взрослых в 26 странах, включая 14 306 пользователей Интернета, [145] проведенный для Всемирной службы Би-би-си в период с 30 ноября 2009 г. по 7 февраля 2010 г., показал, что почти четыре из пяти пользователей Интернета и не пользователей во всем мире считают, что доступ к Интернет является фундаментальным правом. [146] 50% полностью согласились, 29% частично согласились, 9% скорее не согласились, 6% категорически не согласились и 6% не высказали никакого мнения. [147]
Среди 88 рекомендаций, сделанных Специальным докладчиком по вопросу о поощрении и защите права на свободу мнений и их свободное выражение в майском 2011 года докладе Совету по правам человека Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций, есть несколько, которые касаются вопроса права на Интернет. доступ: [148]
Сетевой нейтралитет (также сетевой нейтралитет, Интернет-нейтралитет или сетевое равенство) — это принцип, согласно которому интернет-провайдеры и правительства должны относиться ко всем данным в Интернете одинаково, не дискриминируя и не взимая дифференцированную плату в зависимости от пользователя, контента, сайта, платформы, приложения, типа подключенное оборудование или способ связи. [149] [150] [151] [152] Сторонники сетевого нейтралитета выражают обеспокоенность по поводу способности провайдеров широкополосного доступа использовать свою инфраструктуру последней мили для блокировки интернет-приложений и контента (например, веб-сайтов, служб и протоколов) и даже для блокировать конкурентов. [153] Оппоненты утверждают, что правила сетевого нейтралитета будут сдерживать инвестиции в улучшение широкополосной инфраструктуры и пытаться починить то, что не сломано. [154] [155] В апреле 2017 года недавно назначенный председатель Федеральной комиссии по связи Аджит Варадарадж Пай рассматривал недавнюю попытку поставить под угрозу сетевой нейтралитет в США . [156] Голосование по вопросу об отмене сетевого нейтралитета было проведено 14 декабря 2017 г. и закончилось расколом 3–2 в пользу отмены сетевого нейтралитета.
Стихийные бедствия серьезно нарушают доступ к Интернету. Это важно не только для телекоммуникационных компаний, владеющих сетями, и предприятий, которые их используют, но также для аварийно-спасательных служб и вынужденных переселенцев. Ситуация усугубляется, когда больницы или другие здания, необходимые для реагирования на стихийные бедствия, теряют связь. Знания, полученные в результате изучения прошлых сбоев в работе Интернета в результате стихийных бедствий, могут быть использованы при планировании или восстановлении. Кроме того, из-за природных и техногенных катастроф в настоящее время проводятся исследования устойчивости сети для предотвращения крупномасштабных сбоев. [157]
Одним из способов воздействия стихийных бедствий на подключение к Интернету является повреждение конечных подсетей (подсетей), что делает их недоступными. Исследование местных сетей после урагана Катрина показало, что 26% подсетей в зоне действия урагана оказались недоступны. [158] На пике интенсивности урагана Катрина почти 35% сетей в Миссисипи остались без электричества, а около 14% сетей в Луизиане были повреждены. [159] Из этих недоступных подсетей 73% были отключены на четыре недели или дольше, а 57% находились на «границах сети, где в основном расположены важные аварийные организации, такие как больницы и правительственные учреждения». [158] Обширный ущерб инфраструктуре и труднодоступные районы стали двумя причинами длительной задержки с возобновлением обслуживания. [158] Компания Cisco представила Network Emergency Response Vehicle (NERV), грузовик, который делает портативную связь возможной для экстренных служб, несмотря на сбои в работе традиционных сетей. [160]
Второй способ, которым стихийные бедствия разрушают подключение к Интернету, — это разрыв подводных кабелей — оптоволоконных кабелей, проложенных на дне океана, которые обеспечивают международное подключение к Интернету. Серия подводных землетрясений оборвала шесть из семи международных кабелей, соединенных с Тайванем , и вызвала цунами, уничтожившее одну из его кабельных и посадочных станций. [161] [162] В результате удара интернет-соединение замедлилось или отключилось на пять дней в Азиатско-Тихоокеанском регионе, а также между регионом и Соединенными Штатами и Европой. [163]
С ростом популярности облачных вычислений возросла обеспокоенность по поводу доступа к облачным данным в случае стихийного бедствия. Amazon Web Services (AWS) неоднократно появлялась в новостях из-за крупных сбоев в работе сети в апреле 2011 и июне 2012 года. [164] [165] AWS, как и другие крупные компании облачного хостинга, готовится к типичным сбоям в работе сети и крупномасштабным стихийным бедствиям, используя резервное питание. а также резервные центры обработки данных в других местах. AWS делит земной шар на пять регионов, а затем делит каждый регион на зоны доступности. Центр обработки данных в одной зоне доступности должен иметь резервную копию центра обработки данных в другой зоне доступности. Теоретически стихийное бедствие не затронет более одной зоны доступности. [166] Эта теория работает до тех пор, пока к ней не добавляется человеческая ошибка. Сильный шторм в июне 2012 года вывел из строя только основной центр обработки данных, но человеческая ошибка вывела из строя вторичные и третичные резервные копии, что затронуло такие компании, как Netflix , Pinterest , Reddit и Instagram . [167] [168]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )Сегодня первоначальная система WiMax рассчитана на скорость передачи данных от 30 до 40 мегабит в секунду.
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
